Hadoop是由Apache基金會開發的一個大數據分散式系統基礎架構,最早版本是2003年原Yahoo!DougCutting根據Google發佈的學術論文研究而來。 用戶可以在不瞭解分散式底層細節的情況下,輕鬆地在Hadoop上開發和運行處理海量數據的應用程式。低成本、高可靠、高擴展、高有效、高容 ...
Hadoop是由Apache基金會開發的一個大數據分散式系統基礎架構,最早版本是2003年原Yahoo!DougCutting根據Google發佈的學術論文研究而來。
用戶可以在不瞭解分散式底層細節的情況下,輕鬆地在Hadoop上開發和運行處理海量數據的應用程式。低成本、高可靠、高擴展、高有效、高容錯等特性讓Hadoop成為最流行的大數據分析系統,然而其賴以生存的HDFS和MapReduce組件卻讓其一度陷入困境——批處理的工作方式讓其只適用於離線數據處理,在要求實時性的場景下毫無用武之地。
因此,各種基於Hadoop的工具應運而生,本次為大家分享Hadoop生態系統中最常用的13個開源工具,其中包括資源調度、流計算及各種業務針對應用場景。首先,我們看資源管理相關。
資源統一管理/調度系統
在公司和機構中,伺服器往往會因為業務邏輯被拆分為多個集群,基於數據密集型的處理框架也是不斷涌現,比如支持離線處理的MapReduce、支持線上處理的Storm及Impala、支持迭代計算的Spark及流處理框架S4,它們誕生於不同的實驗室,並各有所長。相信有很多學習大數據的道友,在這裡我給大家說說我滴群哦,大數據海量知識分享,784789432.在此我保證,絕對大數據的乾貨,等待各位的到來,我們一同從入門到精通吧!
為了減少管理成本,提升資源的利用率,一個共同的想法產生——讓這些框架運行在同一個集群上;因此,就有了當下眾多的資源統一管理/調度系統,本次為大家重點介紹ApacheMesos及YARN:
1、ApacheMesos
代碼托管地址:ApacheSVN
Mesos提供了高效、跨分散式應用程式和框架的資源隔離和共用,支持Hadoop、MPI、Hypertable、Spark等。
Mesos是Apache孵化器中的一個開源項目,使用ZooKeeper實現容錯複製,使用LinuxContainers來隔離任務,支持多種資源計劃分配(記憶體和CPU)。提供Java、Python和C++APIs來開發新的並行應用程式,提供基於Web的用戶界面來提查看集群狀態。
2、HadoopYARN
代碼托管地址:ApacheSVN
YARN又被稱為MapReduce2.0,借鑒Mesos,YARN提出了資源隔離解決方案Container,但是目前尚未成熟,僅僅提供Java虛擬機記憶體的隔離。
對比MapReduce1.x,YARN架構在客戶端上並未做太大的改變,在調用API及介面上還保持大部分的相容,然而在YARN中,開發人員使用ResourceManager、ApplicationMaster與NodeManager代替了原框架中核心的JobTracker和TaskTracker。其中ResourceManager是一個中心的服務,負責調度、啟動每一個Job所屬的ApplicationMaster,另外還監控ApplicationMaster的存在情況;NodeManager負責Container狀態的維護,並向RM保持心跳。ApplicationMaster負責一個Job生命周期內的所有工作,類似老的框架中JobTracker。
Hadoop上的實時解決方案
前面我們有說過,在互聯網公司中基於業務邏輯需求,企業往往會採用多種計算框架,比如從事搜索業務的公司:網頁索引建立用MapReduce,自然語言處理用Spark等。
3、ClouderaImpala
代碼托管地址:GitHub
Impala是由Cloudera開發,一個開源的MassivelyParallelProcessing(MPP)查詢引擎。與Hive相同的元數據、SQL語法、ODBC驅動程式和用戶介面(HueBeeswax),可以直接在HDFS或HBase上提供快速、互動式SQL查詢。Impala是在Dremel的啟發下開發的,第一個版本發佈於2012年末。
Impala不再使用緩慢的Hive+MapReduce批處理,而是通過與商用並行關係資料庫中類似的分散式查詢引擎(由QueryPlanner、QueryCoordinator和QueryExecEngine三部分組成),可以直接從HDFS或者HBase中用SELECT、JOIN和統計函數查詢數據,從而大大降低了延遲。
4、Spark
代碼托管地址:Apache
Spark是個開源的數據分析集群計算框架,最初由加州大學伯克利分校AMPLab開發,建立於HDFS之上。Spark與Hadoop一樣,用於構建大規模、低延時的數據分析應用。Spark採用Scala語言實現,使用Scala作為應用框架。
Spark採用基於記憶體的分散式數據集,優化了迭代式的工作負載以及互動式查詢。與Hadoop不同的是,Spark和Scala緊密集成,Scala像管理本地collective對象那樣管理分散式數據集。Spark支持分散式數據集上的迭代式任務,實際上可以在Hadoop文件系統上與Hadoop一起運行(通過YARN、Mesos等實現)。
5、Storm
代碼托管地址:GitHub
Storm是一個分散式的、容錯的實時計算系統,由BackType開發,後被Twitter捕獲。Storm屬於流處理平臺,多用於實時計算並更新資料庫。Storm也可被用於“連續計算”(continuouscomputation),對數據流做連續查詢,在計算時就將結果以流的形式輸出給用戶。它還可被用於“分散式RPC”,以並行的方式運行昂貴的運算。
Hadoop上的其它解決方案
就像前文說,基於業務對實時的需求,各個實驗室發明瞭Storm、Impala、Spark、Samza等流實時處理工具。而本節我們將分享的是實驗室基於性能、相容性、數據類型研究的開源解決方案,其中包括Shark、Phoenix、ApacheAccumulo、ApacheDrill、ApacheGiraph、ApacheHama、ApacheTez、ApacheAmbari。
6、Shark
代碼托管地址:GitHub
Shark,代表了“HiveonSpark”,一個專為Spark打造的大規模數據倉庫系統,相容ApacheHive。無需修改現有的數據或者查詢,就可以用100倍的速度執行HiveQL。
Shark支持Hive查詢語言、元存儲、序列化格式及自定義函數,與現有Hive部署無縫集成,是一個更快、更強大的替代方案。
7、Phoenix
代碼托管地址:GitHub
Phoenix是構建在ApacheHBase之上的一個SQL中間層,完全使用Java編寫,提供了一個客戶端可嵌入的JDBC驅動。Phoenix查詢引擎會將SQL查詢轉換為一個或多個HBasescan,並編排執行以生成標準的JDBC結果集。直接使用HBaseAPI、協同處理器與自定義過濾器,對於簡單查詢來說,其性能量級是毫秒,對於百萬級別的行數來說,其性能量級是秒。Phoenix完全托管在GitHub之上。
Phoenix值得關註的特性包括:1,嵌入式的JDBC驅動,實現了大部分的java.sql介面,包括元數據API;2,可以通過多個行鍵或是鍵/值單元對列進行建模;3,DDL支持;4,版本化的模式倉庫;5,DML支持;5,通過客戶端的批處理實現的有限的事務支持;6,緊跟ANSISQL標準。
8、ApacheAccumulo
代碼托管地址:ApacheSVN
ApacheAccumulo是一個可靠的、可伸縮的、高性能、排序分散式的鍵值存儲解決方案,基於單元訪問控制以及可定製的伺服器端處理。使用GoogleBigTable設計思路,基於ApacheHadoop、Zookeeper和Thrift構建。Accumulo最早由NSA開發,後被捐獻給了Apache基金會。
對比GoogleBigTable,Accumulo主要提升在基於單元的訪問及伺服器端的編程機制,後一處修改讓Accumulo可以在數據處理過程中任意點修改鍵值對。
9、ApacheDrill
代碼托管地址:GitHub
本質上,ApacheDrill是GoogleDremel的開源實現,本質是一個分散式的mpp查詢層,支持SQL及一些用於NoSQL和Hadoop數據存儲系統上的語言,將有助於Hadoop用戶實現更快查詢海量數據集的目的。當下Drill還只能算上一個框架,只包含了Drill願景中的初始功能。
Drill的目的在於支持更廣泛的數據源、數據格式及查詢語言,可以通過對PB位元組數據的快速掃描(大約幾秒內)完成相關分析,將是一個專為互動分析大型數據集的分散式系統。
10、ApacheGiraph
代碼托管地址:GitHub
ApacheGiraph是一個可伸縮的分散式迭代圖處理系統,靈感來自BSP(bulksynchronousparallel)和Google的Pregel,與它們區別於則是是開源、基於Hadoop的架構等。
Giraph處理平臺適用於運行大規模的邏輯計算,比如頁面排行、共用鏈接、基於個性化排行等。Giraph專註於社交圖計算,被Facebook作為其OpenGraph工具的核心,幾分鐘內處理數萬億次用戶及其行為之間的連接。
11、ApacheHama
代碼托管地址:GitHub
ApacheHama是一個建立在Hadoop上基於BSP(BulkSynchronousParallel)的計算框架,模仿了Google的Pregel。用來處理大規模的科學計算,特別是矩陣和圖計算。集群環境中的系統架構由BSPMaster/GroomServer(ComputationEngine)、Zookeeper(DistributedLocking)、HDFS/HBase(StorageSystems)這3大塊組成。
12、ApacheTez
代碼托管地址:GitHub
ApacheTez是基於HadoopYarn之上的DAG(有向無環圖,DirectedAcyclicGraph)計算框架。它把Map/Reduce過程拆分成若幹個子過程,同時可以把多個Map/Reduce任務組合成一個較大的DAG任務,減少了Map/Reduce之間的文件存儲。同時合理組合其子過程,減少任務的運行時間。由Hortonworks開發並提供主要支持。
13、ApacheAmbari
代碼托管地址:ApacheSVN
ApacheAmbari是一個供應、管理和監視ApacheHadoop集群的開源框架,它提供一個直觀的操作工具和一個健壯的HadoopAPI,可以隱藏複雜的Hadoop操作,使集群操作大大簡化,首個版本發佈於2012年6月。
ApacheAmbari現在是一個Apache的頂級項目,早在2011年8月,Hortonworks引進Ambari作為ApacheIncubator項目,制定了Hadoop集群極致簡單管理的願景。在兩年多的開發社區顯著成長,從一個小團隊,成長為Hortonworks各種組織的貢獻者。Ambari用戶群一直在穩步增長,許多機構依靠Ambari在其大型數據中心大規模部署和管理Hadoop集群。
目前ApacheAmbari支持的Hadoop組件包括:HDFS、MapReduce、Hive、HCatalog、HBase、ZooKeeper、Oozie、Pig及Sqoop。